方套零件设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

题目：设计“方套”零件的机械

加工工艺规程（大批生产）

院、系别 物 理 与 机 电 工 程 学 院 班 级 2009级机械设计制造及其自动化（2）班 姓 名 学 号 指导老师 邓 志 勇

2012 年 6 月 8日

目 录

机械制造工艺学课程设计任务书……………..…………………………..….…Ⅰ

序 言………………………………………..…………………….……..………...1

1 零件分析…….………………………………………………………………….....2

1.1零件的生产类型及生产纲领…….…………………………………..........…2 1.2 零件的作用 …….………………………………………………………..…2 1.3 零件的工艺分析….………………………………………………..………..2

2 铸造工艺方案设计…….…………………………………………………….…...3

2.1确定毛坯的成形方法…………………………………………………...……3 2.2确定铸造工艺方案………………………………………………...…………3 2.3确定工艺参数………………………………………………………...………3

3 机械加工工艺规程设计…………………………………………………………4

3.1基面的选择………….……………………………………………..…………4 3.2确定机械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………8

3.3确定切削用量及基本工时………...……………………………..…………13

4 夹具选用……….………….……………………………………………….…….28 5 总结………………………..…………………………………………………..…29 参考文献…………………………………………………………...…………….…30

i

机械制造工艺学课程设计任务书

设计题目：设计要求：设计内容：

设计“方套”零件的机械加工

工艺规程（大批生产） 材料45刚 去毛刺,锐边倒棱

熟悉零件图

绘制零件图（1张） 绘制毛坯图（1张）

编写工艺过程综合卡片(1张)

5.工序卡片（12张）

课程设计说明书（1份）

I

年 5月28日

1. 2.

1. 2. 3. 4. 6.

2012

序 言

机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后对机械加工工艺过程、机械加工工艺和机床夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。

机械加工工艺与工装课程设计是学生学完了机械制造工艺与装备课程后，应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。 在课程设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。 应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。

通过课程设计，应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。

该课程设计是学完本课程之后的一项重要的实践，是我们步入社会的一次深刻的链接，考察了我们独立设计，计算，绘图和分析的能力，同时提高了我们查阅各种设计手册的能力，通过该课程设计我们了解了夹具设计的一般步骤，需要用到的一些结构都需要我们认真查阅后绘制到图纸上，通过课程设计我们学会了很多课本上没有的知识。

本着力求与生产实际相结合的指导思想。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。

1

1 零件分析

1.1 零件的生产类型及生产纲领

生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。由于方套廓尺寸小，属于轻型零件。因此，该零件的年生产纲领大于5000(件/年)。

1.2 零件的作用

本次课程设计题目给定的零件是方套零件，是用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及适当刚度与强度，材料为45钢

。方槽位联接结面用于呈受传递力之用。

1.3 零件的工艺分析

方套零件主要有以1.3.1 是以这组加工表面有14的）孔面。 1.3.2 以

有以上的分析可知，可以先加工平面，然后借助平面加工其他表面。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。

深孔为中心的加工表面，两侧面及底面，与底面成26度的斜面。

方孔和以

深孔为中心的两组加工表面(即孔与平面)。

方孔为中心的加工表面。

方孔面上顶面，凸台面

及其周围的5个直径为8.5的（直径为

2

2 铸造工艺方案设计

2.1 确定毛坯的成形方法

方套是一种常用的零件，用来呈受传递力，材料为45钢，要求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中主要承受的是传递力。并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。

2.2 确定铸造工艺方案

2.2.1铸造方法的选择

零件的材料为45钢，要求有一定的强度要求，轮廓尺寸不大，且形状亦不太复杂，又属大批大料生产，做毛坯（可以参考《机械工程师手册》第三篇第2节）可采用砂型铸造。 2.2.2造型的选择

因铸件制造批量为大批生产（参考《机械工程师手册》第三篇第2节），故选用砂型机器造型。 2.2.3 分型面的选择

选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。

2.3 确定铸造工艺参数

2.3.1加工余量的确定

按机械砂型铸造，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，查得铸件尺寸公差等级为8～10，加工余量等级为H，按8公差等级制造，则单侧加工余量为1mm，双侧加工余量为2mm，则可推出毛坯总尺寸。

3

2.3.2拔模斜度的确定

零件总体长度小于100mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 2.3.3收缩率的确定

通常，45钢的收缩率为1.3%～2% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率 2.3.4不铸孔的确定

为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。 2.3.5铸造圆角的确定

为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm～4mm圆滑过渡。

3 机械加工工艺规程设计

3.1 基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择正确、合理，可以保证加工质量，

提高生产率。否则会使加工过程出现许多问题，甚至造成零件大批量产生废品，使生产无法进行。 3.1.1 粗基准的选择

对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。对于本零件按照粗基准的选择原则，为保证不加工面和加工面的位置要求，应选择不加工面为粗基准，故此处应选择B面为粗基准铣A面，在以铣好的A面作为基准铣B面，这样符合互为基准的原则。 3.1.2 精基准的选择

主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。主要以加工好的A面作为基准。 3.1.3 制订工艺路线

4

制定工艺路线应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。生产纲领以确定为大批大量生产的条件下，可采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还应考虑经济，以降低生产成本。

工艺路线方案一： 工序Ⅰ：模锻；

工序Ⅱ：热处理（正火）； 工序Ⅲ：铣A面； 工序Ⅳ：铣B面；

工序Ⅴ：铣凸台R53圆弧面； 工序Ⅵ：铣C面； 工序Ⅶ：铣D面；

工序Ⅷ：铣E面及与圆弧R67相交的台阶面； 工序Ⅸ：铣30的方槽； 工序Ⅹ：倒角；

工序Ⅺ：钻90度锁紧螺钉孔； 工序Ⅻ：用麻花钻钻5xΦ8.5孔钻通； 工序XIII：用锪孔钻锪5XΦ14的孔； 工序XIV：用深孔钻钻Φ8的孔； 工序XV：绞Φ8的孔； 工序XVI：去毛刺； 工序XVII：检验； 工序XVIII：入库；

5

工艺路线方案二： 工序Ⅰ：模锻；

工序Ⅱ：热处理（正火）； 工序Ⅲ：铣A面； 工序Ⅳ：铣B面；

工序Ⅴ：铣凸台R53圆弧面； 工序Ⅵ：铣C面以及铣D面；

工序Ⅶ：铣E面及与圆弧R67相交的台阶面； 工序Ⅷ：铣30的方槽； 工序Ⅸ：倒角；

工序Ⅹ：钻90度锁紧螺钉孔； 工序Ⅺ：用麻花钻钻5xΦ8.5孔钻通； 工序Ⅻ：用锪孔钻锪5XΦ14的孔；

工序XIII：用深孔钻钻 Φ8、绞Φ8的孔；； 工序XIV：去毛刺； 工序XV：检验； 工序XVI：入库； 3.1.4 工艺方案的分析：

上述两种方案均无原则性错误，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生产率，方案二比方案一工序集中减少了装夹次数有利于提高加工精度及生产率，考虑到便与装夹和提高加工精度及生产率应结合两种方案，所以确定方案为。

6

工艺路线方案三：

工序Ⅰ：模锻；

工序Ⅱ：热处理（正火）； 工序Ⅲ：铣A面； 工序Ⅳ：铣B面；

工序Ⅴ：铣凸台R53圆弧面； 工序Ⅵ：铣C面； 工序Ⅶ：铣D面；

工序Ⅷ：铣E面及与圆弧R67相交的台阶面； 工序Ⅸ：铣30的方槽； 工序Ⅹ：倒角；

工序Ⅺ：钻90度锁紧螺钉孔； 工序Ⅻ：用麻花钻钻5xΦ8.5孔钻通； 工序XIII：用锪孔钻锪5XΦ14的孔； 工序XIV：用深孔钻钻 Φ8、绞Φ8的孔； 工序XV：去毛刺； 工序XVI：检验； 工序XVII：入库；

7

表3-13 工序尺寸表

工序间 经济精度 /um H12 H10 表面粗糙度 /um Ra25 Ra6.3 工 序 名 称 钻 孔 绞 孔 工序间 余量/mm 7.75 0.25 工序间 尺寸/mm 7.75 8 工序间尺寸公公差/mm ?0.047.750 ?0.0480

3.3 确定切削用量及基本工时

3.3.1 铣A面

（1） 选择刀具和机床

机床选择x51铣床即可，根据《切削用量简明手册》表，选铣刀为镶齿套式端面铣刀（高速钢）,外径为100mm，齿数z为 20。每齿进给量0.04mm=

vc30?1000?r/mi?n95.6r/m nw? i n （3-1） ?d100?按机床选取nw=100r/min。

（2） 选择切削用量 ②确定进给量f

工作台的每分钟进给量：

fm?fzznw?0.05?20?100mm/min?100mm/min （3-2） 查机床说明书及【2】中表4.2—37，刚好有fm=100 mm/min 故直接选用。

③确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

13

根据《切削用量简明手册》表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。

④检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑤计算基本工时： tm?3.3.2 铣B面

（1） 选择刀具和机床

机床选择x51铣床即可，根据《切削用量简明手册》表，选铣刀为镶齿套式端面铣刀（高速钢）,外径为100mm，齿数z为 20。每齿进给量0.04mm=

Ll?l1?l2?l3?d ?min?2min （3-3）

fm100

vc30?1000nw??r/mi?n95.6r/mn （3-4） i

?d100?按机床选取nw=100r/min。

（2）选择切削用量 ②确定进给量f 工作台的每分钟进给量：

fm?fzznw?0.05?10?100mm/min?50mm/min （3-5） 查机床说明书及【2】中表4.2—37，刚好有fm=100 mm/min 故直接选用。

③确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

14

根据《切削用量简明手册》表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。

④切削速度Vc： vc?⑤检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑥计算基本工时： tm?3.3.3 铣凸台R53圆弧面

（1） 选择刀具和机床

选用机床XK5032立式升降台数控铣床即可，根据《切削用量简明手册》表1.1，铣刀为立铣刀Ф26，L=100mm，查表取得，F=100 mm/min ，N=800 r/min 。

（2） 选择切削用量 ②确定进给量f

根据表1.3，f=100 mm/min

③确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。

④切削速度Vc： v?⑤检验机床功率

15

?dnw1000?100?100??m/min?31.5m/min （3-6）

1000Ll?l1?l2?l3?d?min?4min （3-7） fm50?dn1000???26?8001000 （3-8） m/min?65.31m/min

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑥计算基本工时：

铣刀的行程：计算出 L=l+l1+l2+0l3=900mm （3-9） 切削工时：

tm?L900?min?9minF100 （3-10）

3.3.4 铣C面 （1）选择刀具和机床

机床选择X51立式铣床即可，根据《切削用量简明手册》表3.1，铣刀选择d0=10mm的高速钢圆柱铣刀。齿数z为4。 （2）选择铣削用量 ②每齿进给量fz

查《切削用量简明手册》，当使用高速钢圆柱铣刀，每齿进给量0.1mm=

fz=0.12mm/z ，每转进给量f= 0.12x4 mm/r=0.48mm/r。

③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径d0=80mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。 ④铣削速度Vc： ns?1000v1000?20 （3-11） ?r/min?636r/min?d??10按机床选取nw=590 r/min，故实际切削速度 ：

v?

?dnw1000???10?5901000 m/min?18.5m/min （3-12）

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⑤检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑥计算基本工时：

?l?l1?l2??80?15?15???2? tm?2?? ??min?0.78min （3-13）?fnw?0.48?590????3.3.5 铣D面

（1）选择刀具和机床

机床选择X51立式铣床即可，根据《切削用量简明手册》表3.1，铣刀选择Ф10的高速钢立铣刀。齿数z为4 。 （2） 选择铣削用量 ②每齿进给量fz

查《切削用量简明手册》，当使用高速钢立铣刀，每齿进给量0.1mm=

fz=0.12mm/z ，每转进给量f=0.12x4 mm/r=0.48mm/r。

③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径d0=20mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 60min。

④铣削速度Vc： ns?1000v1000?20 （3-14） ?r/min?636r/min?d??10按机床选取nw=590 r/min，故实际切削速度 ： v?⑤检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采

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?dnw1000???10?5901000（3-15） m/min?18.5m/min

用的。

⑥计算基本工时：

?l?l1?l2??80?15?15? tm?? ?fnw????0.48?590?min?0.78min （3-16）

????3.3.6 铣E面及与圆弧R67相交的台阶面 工步1：铣E面

（1） 选择刀具和机床

机床选择X51立式铣床即可，根据《切削用量简明手册》表3.1，选择Ф10mm的高速钢圆柱立铣刀，齿数z为4。

（2） 选择铣削用量

每转进给量f= 0.12x4 mm/r=0.48mm/r。

（3） 选择进给量 ?每转进给量

查《切削用量简明手册》，当使用高速钢圆柱铣刀时， 每转进给量mm/r=0.48mm/r。

②每齿进给量fz

查《切削用量简明手册》，当使用高速钢圆柱铣刀时，每齿进给量0.1mm=

f= fzZ=0.12x4

fz=0.12mm/z

③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.2mm，由铣刀直径d0=8mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 60min。

④铣削速度Vc和每分钟进给量Vf ns?

1000v1000?20 （3-17） ?r/min?636r/min?d??1018

按机床选取nw=590 r/min，故实际切削速度 ：

v? ⑤检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑥计算基本工时：

?l?l1?l2??80?15?15? t1???fnw????0.48?590?min?0.78min （3-19）

?????dnw1000???10?5901000（3-18） m/min?18.5m/min

工步2：铣与圆弧R67相交的台阶面 （1） 选择刀具和机床

机床选择X51立式铣床即可，根据《切削用量简明手册》表3.1，选择Ф10mm的高速钢圆柱立铣刀，齿数z为4。 （2）选择铣削用量

每转进给量f=0.12x4 mm/r=0.48mm/r （3）选择进给量 ?每转进给量

查《切削用量简明手册》，当使用高速钢圆柱铣刀时， 每转进给量mm/r=0.48mm/r。

②每齿进给量fz

查《切削用量简明手册》，当使用高速钢圆柱铣刀时，每齿进给量0.1mm=

f= fzZ=0.12x4

fz=0.12mm/z

③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

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根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.2mm，由铣刀直径d0=8mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 60min。

④铣削速度Vc和每分钟进给量Vf ns?1000v1000?20 （3-20） ?r/min?636r/min?d??10按机床选取nw=590 r/min，故实际切削速度 ：

v? ⑤检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑥计算基本工时

?l?l1?l2??80?15?15?铣削工时： t2?? ?fnw????0.48?590?min?0.78min （3-22）

?????dnw1000???10?5901000 m/min?18.5m/min （3-21）

则总切削工时： tm?t1?t2?(0.39?0.39)min?0.78min （3-23）

?0.2303.3.7 铣-0.1的方槽

（1） 选择刀具和机床

机床选择X63立式铣床即可，根据《切削用量简明手册》表3.1，选择Ф160mm 的高速钢镶齿三面刃铣刀，L=30mm ，齿数z为26 。

（2）选择铣削用量 ①每转进给量

由于加工余量不大， 每转进给量f= fzZ=0.05x26 mm/r=1.3mm/r

②每齿进给量fz

查《切削用量简明手册》，当使用选择Ф160mm 的高速钢镶齿三面刃铣刀时，每齿进给

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量0.04mm=

③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径d0=80mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。

④铣削速度Vc和每分钟进给量Vf

切削速度20m/min=< vc <=45m/min ，取vc=30m/min ns?1000vc1000?30 ?r/min?59.7r/min （3-24）

?d??160按机床选取nw=60r/min故实际切削速度： v? ⑤检验机床功率

根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。

⑥计算基本工时： tm?l?l1?l2?d33?20?10?160 （3-26） ?min?2.86minfnw1.3?60?dnw1000???160?601000 （3-25） m/min?30.14m/min其中: 切入 l1=20mm切出l2=10mm ,l=33mm , d=Ф=160mm 3.3.8 倒角

（1）选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表3.1－8，选择铣刀Ф10的高速钢立铣刀， 齿数z为4，机床x51。

（2）选择切削用量 ①每转进给量

由于加工余量不大，每转进给量f=0.12x4 mm/r=0.48mm/r

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②每齿进给量fz

查《切削用量简明手册》，当使用选择铣刀Ф10的高速钢立铣刀时，每齿进给量0.1mm=

②切削速度vc

ns?1000v1000?20 （3-27） ?r/min?636r/min?d??10按机床选取nw=590 r/min，故实际切削速度 ： v?

③确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0= 11.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.4mm，故刀具磨钝寿命T =75min。

④检验机床扭矩及功率

根据《切削用量简明手册》表2.21，2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即： f =0.12mm/r，nc=590 r/min，vc=18.5 m/min

⑤计算基本工时

计算铣刀的路径L=2*（l1+l2+l3+l4+l5+l6）=2*（5.7+10+10+12+10+10）mm=105.4 mm 则切削工时：

tm?

3.3.9 钻90度锁紧螺钉孔 （1） 选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表3.1－17，选择Ф8的高速钢沉头孔钻，机床选择Z525

l105.4?min?0.38min （3-29） fnw0.48?590?dnw1000???10?5901000 m/min?18.5m/min （3-28）

22

立式钻床。

（2） 选择切削用量 ①进给量f

查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，并根据机床说明书取f=0.1—0.3mm/r。由《工艺》表4.2－16，得进给量f =0.20mm/r。

②切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2.24，取vc?20?40m/min ns?。切削速度取 vc=30m/min

1000v1000?30?r/min?1194r/min （3-30） ?d??8按机床选取nw=960r/min，故实际切削速度 ： v?

③确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0= 12mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.9mm，故刀具磨钝寿命T =75min。因此，所选择的切削用量：

?dnw1000???8?9601000m/min?24.12m/min （3-31）

f =0.20mm/r，nc= 960r/min，vc= 30m/min。

④计算基本工时： tm?l?l15?3?min?0.042min （3-32） fnw0.20?9603.3.10 用麻花钻钻5xΦ8.5孔钻通

（1）选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表3.1－6，选择Ф8.5mm硬质合金锥柄麻花钻，机床选择Z525立式钻床。

（2） 选择切削用量

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①进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f = 0.1mm/r ～0.13mm/r，查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16，故取进给量f =0.20mm/r

②切削速度vc

切削速度取vc=30m/min ns?1000v1000?30?r/min?1124r/min （3-33） ?d??8.5按机床选取nw=960r/min，故实际切削速度 ： v??dnw1000???8.5?9601000m/min?25.6/min （3-34）

③确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0= 9.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为1.2mm，故刀具磨钝寿命T =75min。

④检验机床扭矩及功率

根据《切削用量简明手册》表2.21，2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：

f =0.20mm/r ，nc=960r/min，vc= 25.6m/min

⑤计算基本工时： tm?l?l1?l230?6?3 （3-35） ?min?0.2minfnw0.20?960其中: 切入l1=6mm，切出l2=3mm ,l=30mm。 3.3.11 用锪孔钻锪5XΦ14的孔 （1） 选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表3.1－17，选择Ф14的锪孔钻，机床选择Z525立式钻床。

（2）选择切削用量

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①进给量f

查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24，锪孔时进给量及切削速度均为钻孔式的1/2—1/3 故进给量f =0.4xf钻=0.4x0.32=0.128mm/r，取f =0.13mm/r。 ②切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2.24，切削速度取vc=40x1/3 m/min=13.33 m/min， ns?1000vc1000?13.3（3-36） ?r/min?302.5r/min

?d??14按机床选取nw=272r/min，故实际切削速度： v??dnw1000???14?2721000 （3-37） m/min?11.96m/min ③确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0= 10mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.9mm，故刀具磨钝寿命T =75min。

④计算基本工时： tm?l?l125?5 ?min?0.84min （3-38）

fnw272?0.13其中: 切入 l1=5mm , l=25mm 3.3.12 用深孔钻钻、绞Φ8的孔

工步1：用深孔钻钻Φ8的孔 （1）选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表3.1－6，选择Φ8mm硬质合金锥柄麻花钻及Ф8的铰刀 ，机床选择Z525立式钻床。

（2）选择切削用量 ①进给量f

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查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16，查得进给量f =0.20mm/r

②切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2-15，根据f = 0.20mm/r和铸铁硬度为HBS = 200～217，切削速度取

vc=30m/min 。根据《切削用量简明手册》表2.31，

ns?1000vc1000?30 （3-39） ?r/min?119r4/min?d??8按机床选取nw=960r/min，故实际切削速度： v??dnw1000???8?9601000m/min?24.12m/min （3-40）

③确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0= 8.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，故刀具磨钝寿命T = 35min。

⑤计算基本工时 t1?l?l1?l280?10?4 （3-41） ?min?0.49minfnw0.20?960其中: 切入 l1=10mm切出l2=4mm ,l=80mm 工步2：绞Φ8的孔 （1）选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表3.1－6，选择Φ8mm硬质合金锥柄麻花钻及Ф8的铰刀 ，机床选择Z525立式钻床。 （2）选择切削用量

①进给量f

查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16，查得进给量f =2f钻=2x0.20=0.40 mm/r ②切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2-15，根据f = 0.28mm/r和铸铁硬度为HBS = 200～217，切削速

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度取 vc=(1/2~1/3)v

钻 ，取

vc=0.4v钻=0.4x30 m/min=12 m/min 。

根据《切削用量简明手册》表可知 ns?1000vc1000?12 （3-42） ?r/min?477r/min?d??8按机床选取nw=392r/min，故实际切削速度： v??dnw1000???8?3921000 （3-43） m/min?9.85m/min③确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0= 8.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，故刀具磨钝寿命T = 35min。

⑤计算基本工时： tm?l?l1?l280?10?4 ?min?0.599min （3-44）

fnw0.40?392其中: 切入 l1=10mm切出l2=4mm ,l=80mm

则总的工时： t?t1?t2?(0.49?0.599 （3-45） )min?1.089min

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4 夹具选用

为了提高劳动效率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计夹具。

组合夹具是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明，与一次性使用的专用夹具相比，它是以组装代替设计和制造，故具有以下特点：

（1） 灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期。 （2） 可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗。

（3） 可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。

现采用槽系组合夹具，即以槽和键相配合的方式来实现元件间的定位，元件的位置可沿槽的纵向作无级调节，故组装灵活，适用范围广。可选的元件有：方形基础件、垫片、垫板、支承块、定位销、V型块、定位支承块、钻模板、压板、螺栓、螺母等。 组装夹具并经过适当调整以达到加工精度。

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5 总结

短暂的两周工艺夹具设计实习在匆匆忙忙中过去了，这次的实习让我受益非浅，学到了很多新的东西， 比如工艺设计的流程，加工方案的确定，加工的顺序，刀柄刀具的选择，切削用量的选择，以前这些数据都是随便定的，通过这次的实习才知道真正设计的时候都是要通过查阅相关的手册得来的。

在两个星期中，我们学习了零件的工艺分析、机床的选用，零件工艺方案设计，包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。最终完成零件的机械加工工艺过程卡片，工件的定位和夹紧方案草图，并且在学习以上知识的同时也练习了CAD、UG、数控仿真加工、数控机床加工等知识，既完成了课程，又对以往学习的知识进行了完整的复习，可以说是一举多得。大大提高了我们的专业水平，培养了我们掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养我们掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼我们分析与解决工程实际问题的能力。给我们树立正确的设计思想和培养我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

在过几个月我们即将踏入工作岗位，这次实习正好为我们的未来的打下坚实的基础，让我

们更好的适应工作环境，同时也锻炼了我们坚韧不拔，迎难而上的精神。锻炼了我们发现问题，解决问题的能力。使我们的专业知识和水平更加的完善。

我们要发扬实习期间的能力和精神，成为社会有用的人才就，为自己开创美好的未来。 在我实习过程中，我的设计老师高老师给了我很大的帮助，我了解到了什么叫工艺设计，怎么样去完成一个工件的全部工艺流程，通过查手册，找数据，给设计过程中的所有数据都能有一个详细的标准，这是我的最终学习目的，现在的学习为的就是以后在工作当中的熟练运用，我想在这两周的实习中我的确学到了很多东西，同时也懂得了很多做人的道理。

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参考文献

[1] 陈红钧.实用机械加工工艺手册[M].北京：机械工艺出版社，2009.1，890~920 [2] 李益民.机械制造工艺简明手册[M].北京：机械工艺出版社，1994,150~327 [3] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.8，7-111-09176-0 [4] 孙本绪，熊万武.机械加工余量手册[M].北京：国防工业出版社，1991.11，7-118-02178-4 [5] 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册[M].北京：机械工业出版社，1994.7.1，7-11

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